热处理对H13钢组织性能的影响

H13是一种新型热作模具钢,它常用作了挤压模、铝合金压铸模和塑料膜,使用温度≤600℃时期寿命远高于3Cr2W8V,还可用于冷挤凹模、冷挤钢管环形模,是冷热皆宜的模具钢。H13(4Cr5MoSiV1)的韧性和塑性明显优于其它H型钢,本文利用扫描电镜及透射电子显微镜研究了锻造退火后淬火、回火工艺对钢组织和性能的影响。     

H13模具钢的热加工工艺研究

研究了H13钢的锻造、预备热处理、淬火回火、表面热处理对其性能和模具寿命的影响.针对H13钢质量的差别及其具体使用情况,指出了每个工艺过程的较佳工艺参数.并介绍了H13钢表面处理的最新进展.     

喷射沉积H13钢的组织和硬度

用传统铸造和喷射成形工艺制备了H13钢,然后再进行锻造加工,利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等分析方法及硬度测试对不同工艺制备的H13钢的显微组织和硬度进行分析.研究结果表明,喷射成形及其锻造加工的H13钢的组织及硬度明显的优于传统工艺制备的H13钢.     

热处理对喷射成形H13钢组织性能的影响

通过硬度试验、拉伸试验、冲击试验、光学显微镜以及扫描电镜分析,对喷射成形H13钢经热处理的组织与性能的变化进行了研究,并与传统铸造H13钢的组织和性能进行了对比。研究结果表明:喷射成形H13钢晶粒细小,消除了元素偏析,热处理后碳化物弥散分布于晶界和马氏体边界;而传统铸造H13钢晶粒粗大,存在大量粗大的一次碳化物,恶化了材料性能。     

钛微合金化新型模具钢成分设计及组织性能分析

应用JMatPro软件对添加不同质量分数Ti的H13钢进行模拟计算,根据计算结果设计含不同质量分数Ti的新型模具钢,分析含不同质量分数Ti的H13钢热处理后的力学性能及微观组织。研究结果表明:添加Ti质量分数小于0.600%较为合理。试验范围内含微量Ti的H13钢淬回火后室温抗拉强度、硬度和塑性,随着Ti质量分数的增加先增加后减小。当Ti质量分数为0.127%时,性能达到最佳,室温抗拉强度和硬度分别达到最高值1 788 MPa和51.5HRC,较不添加Ti的H13钢分别提高264 MPa和3.7HRC,断面收缩率由35.0%提升到47.0%。Ti质量分数分别为0%、0.044%和0.127%的H13钢淬回火组织为回火索氏体和回火屈氏体混合组织,Ti质量分数为0.325%和0.536%的H13钢淬回火组织为回火索氏体。     

镁对H13模具钢中夹杂物变性的影响

本文研究了镁对H13模具钢中夹杂物的影响,对H13钢中夹杂物的变性进行了热力学计算,分析了镁对夹杂物成分、形貌和粒径分布的影响。结果表明,镁处理H13钢后,夹杂物由Al2O3转变为MgO·Al2O3,复合型夹杂物的析出位置也发生了改变,夹杂物粒径变小。镁处理使钢中1μm左右的夹杂物增多,2μm以上的夹杂物减少,随着镁含量的升高,粒径的变化更明显。铝质量分数为0.01%~0.03%的H13钢中,微量的镁就可促使MgO·Al2O3夹杂物形成,镁质量分数超过1×10-4会导致H13钢中MgO·Al2O3完全消失,镁质量分数在3×10-5~5.5×10-5时钢液中镁铝尖晶石的数量达到最多。     

镁对H13模具钢中夹杂物变性的影响简

本文研究了镁对H13模具钢中夹杂物的影响,对H13钢中夹杂物的变性进行了热力学计算,分析了镁对夹杂物成分、形貌和粒径分布的影响。结果表明,镁处理H13钢后,夹杂物由Al2 O3转变为MgO·Al2 O3,复合型夹杂物的析出位置也发生了改变,夹杂物粒径变小。镁处理使钢中1μm左右的夹杂物增多,2μm以上的夹杂物减少,随着镁含量的升高,粒径的变化更明显。铝质量分数为0．01％～0．03％的H13钢中,微量的镁就可促使MgO·Al2O3夹杂物形成,镁质量分数超过1×10^-4会导致H13钢中MgO·Al2O3完全消失,镁质量分数在3×10^-5～5．5×10^-5时钢液中镁铝尖晶石的数量达到最多。     

H13钢热挤压模具自保护膏剂稀土硼碳氮共渗的应用研究

H13钢自保护膏剂稀土硼碳氮共渗的工艺研究以及H13钢热挤压模具的工业应用试验研究解决了固体硼碳氮共渗需要装箱密封、渗剂使用量大、渗剂难以清理干净以及影响淬火组织、硬度均匀性等问题,模具热处理成本下降40%.     

热轧态H13钢调质工艺参数模拟计算与实验验证

利用JMatPro软件,模拟计算得到热轧态H13钢平衡相组成、奥氏体连续加热转变(continuous heating transformation diagram of austenite,TTA)曲线图、过冷奥氏体连续冷却转变(continuous cooling transformation diagram,CCT)曲线图、淬透性曲线、碳化物和相转变曲线；结合性能要求,确定H13钢的调质工艺参数范围,并进行实验验证。实验结果表明:H13钢经1 050 ℃淬火后得到的最高硬度为53.4洛氏硬度(Rockwell Hardness C,HRC),50 mm处仍保持45 HRC以上的较高硬度；H13钢随着冷速的提升强度和硬度略有升高；现企业选用的工艺参数(1 050 ℃+45 min淬火,630 ℃+100 min回火)可行。     

基于逆向拟合法的H13钢J-C本构修正模型

为了简化材料J-C本构模型的建立过程,提出一种基于自定义函数确定本构模型参数的逆向拟合法;通过准静态拉伸实验和霍普金森压杆实验获得H13钢在应变率为1～15 000 s-1,温度为298～1 073 K条件下的真应力-真应变曲线;在总结不同的H13钢J-C本构模型并确定各材料参数范围的基础上,利用J-C本构函数对真应力-真应变曲线进行自定义函数逆向拟合,从而获得H13钢J-C本构模型在不同条件下的材料参数,并进一步建立材料参数关于温度和应变率的关系函数,确定H13钢在大应变率和高温条件下的J-C本构模型。研究结果表明:本文建立的修正型J-C本构模型能够真实地反映H13钢的流变行为。     

铸件/铸型热力耦合界面换热系数的稳态法测量

通过自行设计的实验装置研究了A356/H13钢在热力耦合下的界面换热系数随温度和接触载荷的变化规律。结果表明:采用由滑轮增力机构和液压增力机构组成的二级增力机构加载的稳态热流方法,可以对铸型/铸件热力耦合界面换热系数进行测量研究;双边加热实验比单边加热实验具有优越性;在所测量的温度和载荷范围内,A356/H13钢界面换热系数随着温度和载荷的增加而呈增大趋势;温度较高时的A356/H13钢界面换热系数对温度的敏感性比温度较低时大;A356/H13钢界面换热系数与界面载荷成近似线性关系。     

C+Mo离子共注入H13钢中抗腐蚀性能的研究

采用改进了的MEVVA源阴极对H13钢进行了C+Mo共注入,并做了X射线衍射分析、电化学测量和表面形貌分析.实验结果表明,C+Mo共注入后H13钢表面的抗腐蚀性能得到了改善,表面的致钝电流密度显著降低,点蚀电位明显正移.X射线分析表明,C+Mo共注入后在H13钢表面形成了FeMo,Fe2MoC,Mo2C,γ-Mo2N,Fe7C3和Fe5C2等新相.这些新相在改善材料表面抗腐蚀性能方面起了重要作用.     

采用H13钢制作铝型材挤压模

从分析日本进口的挤压模材质、性能入手,采用H13(4Cr5MoVSi)钢,并配以适当的冶金生产工艺和热处理(包括表面强化处理),代替原来长期使用的3Cr2W8V模具,使铝型材热挤压模的寿命从原来4t/付提高到12t/付(全厂、全年总平均),接近日本铝材业模具寿命水平,达到国内最高水平。1986年起投入正常使用,每年为北京铝材厂节约模具(材料     

H 13钢激光热处理组织与性能研究

研究了激光热处理对H13钢组织与性能的影响，研究表明：经优化处理的H13钢激光淬火淬硬层厚度达到0．62mm，回火稳定性提高40℃。同时，激光热处理耐磨性比软氮化和普通热处理都明显提高。模具使用寿命比普通热处理提高5倍。     

热处理工艺对模具钢H13的组织和性能影响

本文对H13钢分别采用淬火加回火后再渗氮和氮、碳、氧、硫、硼多元共渗工艺来进行对比分析。结果表明，由于多元共渗后渗层存在多种化合物，从而使H13钢的硬度和耐磨性等得到明显改善，上述指标均比单一渗氮层高得多。     

不同热处理工艺下H13钢组织性能的变化

文章通过热处理工艺参数的变化研究了H13钢组织结构及力学性能的变化规律.试验结果表明,H13钢经过1050℃淬火、600℃2次回火后获得良好的力学性能,伸长率达到7.55%左右,抗拉强度达到1340 MPa;淬火温度高于1080℃后,奥氏体晶粒明显长大,淬火冷却后晶粒不均匀;回火次数2次最佳.     

碳、钨离子共注入H13钢表面改性的研究

将不同单质机械混合,在不增加注入机离子源数目的基础上实现了不同离子的共注入.发现C+W离子共注入使H13钢表面强化,硬度和抗磨损能力提高,且注量的增大加强了这种强化效果.共注入增强了H13钢的抗均匀腐蚀能力,且比双注入效果好.在开始的15个周期致钝电流密度保持为零.C+W离子共注入提高了H13钢点蚀电位,大注量(4×1017 cm-2)注入时,点蚀电位升高了200mV,而双注入则使点蚀电位有所降低.     

钢的强流脉冲电子束表面快速渗铝及其抗氧化性能

介绍了电弧沉积与强流脉冲电子束后处理相结合的表面复合处理工艺，并应用在20钢和H13钢的表面快速合金化，首先采用电弧离子镀的方法，分别在20钢和H13钢表面沉积了约30和10μm厚的纯铝层；然后用强流脉冲电子束对铝膜进行后处理，铝在电子束瞬间加热作用下，熔入基体表面中，实现了表面快速合金化，对处理后的样品进行了氧化性能测试，结果表明，复合处理可以显著提高钢在高温下的抗氧化性能。     

C和Mo多重离子注入H13钢的腐蚀性能

研究了C＋Mo＋C注入结构和相变,用多重扫描电位法研究了其抗腐蚀特性,得出了抗腐蚀相生存的条件,以及这些相对抗腐蚀特性的作用,并对其改性机理进行了讨论,实验结果表明,在C＋Mo＋C双注入H13钢中,可有效地提高H13钢的抗性,并能提高点蚀电位,使之更耐点蚀,三重注入生成了含Fe2Mo,FeMo合金相和MoC,Fe5C3,Fe7C3,Mo和MoO等的表面钝化膜,这种钝化膜的存在可提高H13钢的耐腐蚀性和抗 蚀特性,其抗腐蚀和抗点蚀特性优于单注入和双注入,这种多重注入最可贵之处在于既可提高钢表面的抗点蚀特性,又能提高钢表面的抗腐蚀特性。     

模腔摩擦情况对铝护套连续挤压包覆过程的影响

基于Deform-3D模拟分析铝护套连续包覆成形过程,摩擦因子的增加使模腔内金属流动均匀的区域增加,导流模上下两部金属的流动逐渐均匀,随着模腔摩擦因子增加,金属成形最高温度也降低,而连续挤压包覆的工模具材料都为H13钢,当温度超过600℃时性能急剧下降。因此,腔体与金属坯料间的摩擦因子越低或越高,都不适合连续挤压包覆成形,选择合理的摩擦因子是连续挤压包覆成形的关键因素,分析可知摩擦因子选0.3是较为合适。